KR20060037103A - 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명은 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 알람이 발생하는 경우 문제 해결 화면을 표시하는 단계와; 상기 문제 해결 화면에 따라 머신 코드를 입력받아 알람이 해제되면, 공구 매거진 데이터 화면을 표시하여 공구 매거진 데이터를 초기화하는 단계를 포함하는 방법을 구비하여 구성된다.

따라서, 본 발명은 CNC(Computerized Numerical Control) 공작기계인 머시닝센터(Machining Center)에 장착된 랜덤(Random) 방식의 자동 공구 교환 장치(ATC, Automatic Tool Changer)에 있어서, 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 인해 알람이 발생하는 경우, 사용자에게 문제 해결 화면 및 공구 매거진 데이터(Tool Magazine Data) 화면을 제공하여, 사용자가 머신 코드 혹은 매뉴얼을 숙지하고 있지 않더라도 해당 화면에 따른 조치를 통해 자동 공구 교환 장치를 자동으로 원위치로 복귀시킴으로써, 알람 발생으로 인한 자동 공구 교환 장치의 원점 복귀 시간을 단축하는 효과가 있다.

또한, 알람 발생시 공구 매거진 데이터 화면을 통해 공구 매거진 데이터의 초기화와 편집을 용이하게 함으로써, 사용자가 공구 매거진에 위치한 공구 번호의 정보를 확인한 후 추후의 작업을 수행하여 원치 않는 공구의 선택에 의한 가공, 그로 인한 공구 파손 등 사용자의 실수를 방지하는 효과가 있다.

Description

자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법{ALARM CONTROL METHOD IN A AUTOMATIC TOOL CHANGER}

도1은 본 발명 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법의 동작과정을 보인 순서도.

도2는 본 발명 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법을 구현하기 위한 시스템의 구성을 보인 블록도.

도3a 및 3b는 본 발명 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법에서, 문제 해결 화면을 구성한 예를 보인 예시도.

도3c 내지 3e는 본 발명 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법에서, 공구 매거진 데이터 화면을 구성한 예를 보인 예시도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

21 : PMC 릴레이 및 데이터 테이블 22 : ATC 구동부

23 : 화면 표시부 24 : 명령 입력부

25 : CNC 관리부

본 발명은 자동 공구 교환 장치(ATC, Automatic Tool Changer)에 관한 것으로, 특히 CNC(Computerized Numerical Control) 공작기계인 머시닝센터(Machining Center)에 장착된 랜덤(Random) 방식의 자동 공구 교환 장치에 있어서, 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 인해 알람이 발생하는 경우, 사용자에게 문제 해결 화면 및 공구 매거진 데이터(Tool Magazine Data) 화면을 제공하여, 사용자가 머신 코드 혹은 매뉴얼을 숙지하고 있지 않더라도 해당 화면에 따른 조치를 통해 자동 공구 교환 장치를 자동으로 원위치로 복귀시키고, 공구 매거진 데이터 화면을 통해 공구 매거진 데이터의 초기화와 편집을 용이하게 하는 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법에 관한 것이다.

머시닝 센터, 선반 등과 같은 수치 제어 공작 기계에는 여러 개의 공구를 자동으로 교환할 수 있는 자동 공구 교환 장치(ATC, Automatic Tool Changer)가 구비되어 있는데, 특히 머시닝 센터 공작기계에 장착된 자동 공구 교환 장치는 공정방식과 랜덤(Random) 방식이 있으며, 빠른 공구 교환을 위해 주로 랜덤 방식을 채택하고 있다.

그리고, 랜덤 방식의 자동 공구 교환 장치에서 공구 매거진(Tool Magazine)의 공구 적재 정보가 별도로 표시되지 않아, 상기 자동 공구 교환 장치가 동작하는 도중에 순간 정전이나 비상 정지 등이 된 경우 사용자가 수동으로 상기 자동 공구 교환 장치를 원위치로 복귀시켜야 하는 번거로움이 발생한다.

즉, 사용자는 머신 코드를 암기하거나 매뉴얼을 참조하여 상기 자동 공구 교환 장치로 복귀 명령을 입력함으로써 알람 상태를 해지하고 스핀들 푸쉬 버튼(Spindle Jog Button)을 눌러 상기 자동 공구 교환 장치를 복귀시키는 등의 수동 복귀 절차를 수행하여야 하는 번거로움이 발생하고 이로 인해 전체 작업 시간이 증가하는 문제점이 있었으며, 이때 랜덤 방식의 자동 공구 교환 장치에서 공구 적재 정보를 별도로 표시하지 않음으로 인해 상기 자동 공구 교환 장치 혹은 공구 매거진에 위치한 공구 번호의 정보를 작업자가 확인할 수 없어, 원치 않는 공구로 가공이 이루어지거나 공구 파손 및 기구부의 손상이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, CNC(Computerized Numerical Control) 공작기계인 머시닝센터(Machining Center)에 장착된 랜덤(Random) 방식의 자동 공구 교환 장치(ATC, Automatic Tool Changer)에 있어서, 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 인해 알람이 발생하는 경우, 사용자에게 문제 해결 화면 및 공구 매거진 데이터(Tool Magazine Data) 화면을 제공하여, 사용자가 머신 코드 혹은 매뉴얼을 숙지하고 있지 않더라도 해당 화면에 따른 조치를 통해 자동 공구 교환 장치를 자동으로 원위치로 복귀시키고, 공구 매거진 데이터 화면을 통해 공구 매거진 데이터의 초기화와 편집을 용이하게 하도록 하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 알람이 발생하는 경우 문제 해결 화면을 표시하는 단계와; 상기 문제 해결 화면에 따라 머신 코드를 입력받아 알람이 해제되면, 공구 매거진 데이터 화면을 표시하여 공구 매거진 데이터를 초기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 절삭공작기계의 일종으로 선반, 밀링기, 드릴링기, 보링기 등에서 각종 작업을 필요로 하는 가공물을 자동으로 가공하는 CNC(Computerized Numerical Control) 공작기계인 머시닝센터(Machining Center)에 적용할 수 있으며, 특히 상기 머시닝 센터에 포함되어 가공 작업을 수행 완료한 공구와 대기위치의 공구를 자동으로 교환하는 랜덤(Random) 방식의 자동 공구 교환 장치(ATC, Automatic Tool Changer)에 적용하여, 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 인해 알람이 발생하는 경우, 사용자가 머신 코드 혹은 매뉴얼을 숙지하고 있지 않더라도 상기 자동 공구 교환 장치를 자동으로 원위치로 복귀시키고, 공구 매거진 데이터(Tool Magazine Data)의 초기화와 편집을 가능케 한다.

도1은 본 발명 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법의 동작과정을 보 인 순서도로서, 이에 도시한 바와 같이, 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 알람이 발생하면 문제 해결 화면으로 전환하여 머신 코드 및 작업 요령을 표시하는 단계(S10∼S13)와; 자동 공구 교환 장치가 원점으로 복귀되고 알람이 해제되면, 공구 매거진 데이터 정보를 표시하는 단계(S14,S15)와; 초기화 혹은 추가 기능이 선택되면, 공구 매거진 데이터를 초기화하거나 갱신하는 단계(S16,S17)로 구성한다.

또한, 본 발명을 구현하기 위한 시스템은, 도2에 도시한 바와 같이, PMC(Programmable Machine Controller) 릴레이 및 데이터 테이블(21)과, ATC 구동부(22), 화면 표시부(23), 명령 입력부(24) 및 CNC 관리부(25)를 구비하여 구성한다.

PMC 릴레이 및 데이터 테이블(21)은 공작 기계(미도시) 내부의 코일(Coil) 영역으로 계측 행정 PLC(미도시)와 접점 형태로 연결되어, 상기 공작 기계(미도시)로부터 가공물 적재 완료 신호가 전달되는 경우 계측 장비(미도시)와 연동하여 계측 행정을 수행하면서 공작물 기계 원점 좌표 설정에 관련된 제반 정보 및 구동과 관현된 정보를 저장하며, ATC 구동부(22)는 CNC 관리부(25)의 CNC 정보를 축 모터 등으로 전달하여 해당 축 모터 등의 동작상태를 제어한다.

화면 표시부(23) 및 명령 입력부(24)는 통상적으로 CNC MDI(Manual Direct Input) 패널 내에 구비되어, 상기 화면 표시부(23)는 각 중요 포인트 계측 값을 표시하거나 알람 발생시 문제 해결 화면 및 공구 매거진 데이터 정보를 표시하기 위한 화면을 제공하고, 명령 입력부(24)는 메뉴 이동 및 머신 코드 등의 입력을 담당 한다.

CNC 관리부(25)는 CNC 운영 및 공구 자동 교환과 관련한 전반적인 제어를 담당하면서, 상기 PMC 릴레이 및 데이터 테이블(21)을 실시간으로 감시하여 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 인해 알람이 발생하는 경우, 본 발명에 따라 ATC 구동부(22)를 제어하여 자동 공구 교환 장치를 자동으로 원위치로 복귀시키고 공구 매거진 데이터(Tool Magazine Data)의 초기화와 편집을 가능케 하도록 제어하는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

머시닝센터의 자동 공구 교환 장치에서 자동 공구 교환 행정을 수행할 시, CNC 관리부(25)에서 자동 공구 교환 장치의 구동과 관련된 정보를 저장하는 PMC 릴레이 및 데이터 테이블(21)을 실시간으로 감시하여 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 인해 알람이 발생하면(S10,S11), 상기 CNC 관리부(25)에서 문제 해결 화면으로 전환하여 머신 코드 및 작업 요령에 대한 설명을 포함하는 문제 해결 화면을 구성하여 화면 표시부(23)를 통해 표시한다(S12,S13).

여기서, 상기 화면 표시부(23)에는, 도3의 a 및 b와 같이, 각 단계별 머신 코드 및 해당 머신 코드에 대한 작업 요령을 설명하는 문제 해결 화면이 표시되는데, 사용자가 화면의 지시대로 명령 입력부(24)를 이용하여 머신 코드를 순차적으로 입력하면, 상기 CNC 관리부(25)는 ATC 구동부(22)를 제어하여 알람 발생으로 정지된 상기 자동 공구 교환 장치를 원점 복귀시키고, 그로 인해 알람이 해제된다 (S14).

일반적으로 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 발생된 알람으로 인해 공구 매거진 데이터 정보가 엉키거나 복구 불능 상태로 되어 사용자가 수동으로 모든 공구를 제거하여 공구를 재설정하여야 하는데, 본 발명은 상기 단계(S14)에서 자동 공구 교환 장치가 원점으로 복귀되고 알람이 해제된 후, 도3의 c 내지 e와 같이, CNC 관리부(25)에서 내부의 메모리로부터 공구 매거진 데이터에 대한 정보를 읽어 공구 매거진 데이터 화면을 구성하여 화면 표시부(23)를 통해 표시함으로써, 공구 매거진의 공구 데이터를 용이하게 초기화하거나 갱신하는 기능을 지원한다(S15).

여기서, 도3의 c 내지 e에 표시된 공구 매거진 데이터 화면은, 공구가 장착된 공구 매거진의 포트 번호와 공구 번호에 대한 정보는 물론, 현재 가공할 수 있는 공구(Spindle Tool) 및 대기 중인 공구(Waiting Tool)의 수에 대한 정보를 포함함으로써, 사용자가 공구 매거진 정보를 확인하면서 용이하게 문제를 해결할 수 있도록 하는 기능을 한다.

일반적으로 알람 발생으로 인해 공구 매거진 데이터 정보가 엉키거나 복구 불능 상태로 되면 사용자는 공구 매거진 데이터의 초기화를 수행하게 되는데, 상기 표시된 공구 매거진 데이터 화면을 통해 사용자가 초기화(Initialization) 기능을 선택하는 경우, 도3의 d와 같이 CNC 관리부(25)의 제어에 따라 ATC 구동부(22)가 동작하여 자동 공구 교환 장치 내의 모든 공구를 자동으로 정렬하고 1번 공구를 자동 호출하는 초기화 작업을 수행한다(S16).

또한, 공구의 착탈하고자 하는 경우 상기 공구 매거진 데이터 화면에서 공구 매거진 데이터를 편집할 수 있는 기능을 제공하여, 사용자가 상기 공구 매거진 데이터 화면에서 공구 매거진 데이터를 편집할 수도 있는데, 도3의 e와 같이 사용자가 착탈하고자 하는 공구에 대한 공구 매거진의 포트 번호를 변경하여 입력한 후 추가(Modification) 기능을 선택하면, 그에 따라 CNC 관리부(25)에서 공구 매거진 데이터를 갱신하여 저장한다(S17).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 CNC(Computerized Numerical Control) 공작기계인 머시닝센터(Machining Center)에 장착된 랜덤(Random) 방식의 자동 공구 교환 장치(ATC, Automatic Tool Changer)에 있어서, 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 순간 정전이나 비상정비 등의 원인으로 인해 알람이 발생하는 경우, 사용자에게 문제 해결 화면 및 공구 매거진 데이터(Tool Magazine Data) 화면을 제공하여, 사용자가 머신 코드 혹은 매뉴얼을 숙지하고 있지 않더라도 해당 화면에 따른 조치를 통해 자동 공구 교환 장치를 자동으로 원위치로 복귀시킴으로써, 알람 발생으로 인한 자동 공구 교환 장치의 원점 복귀 시간을 단축하는 효과가 있다.

또한, 알람 발생시 공구 매거진 데이터 화면을 통해 공구 매거진 데이터의 초기화와 편집을 용이하게 함으로써, 사용자가 공구 매거진에 위치한 공구 번호의 정보를 확인한 후 추후의 작업을 수행하여 원치 않는 공구의 선택에 의한 가공, 그로 인한 공구 파손 등 사용자의 실수를 방지하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자동 공구 교환 행정을 수행하는 중 알람이 발생하는 경우 문제 해결 화면을 표시하는 단계와; 상기 문제 해결 화면에 따라 머신 코드를 입력받아 알람이 해제되면, 공구 매거진 데이터 화면을 표시하여 공구 매거진 데이터를 초기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 문제 해결 화면은, 머신 코드와 해당 머신 코드에 대한 작업 요령에 대한 설명을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 공구 매거진 데이터 화면은, 공구가 장착된 공구 매거진의 포트 번호, 공구 번호에 대한 정보, 현재 가공할 수 있는 공구(Spindle Tool) 의 수, 및 대기 중인 공구(Waiting Tool)의 수에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 공구 매거진 데이터 화면은, 공구 착탈을 위한 공구 매거진 데이터를 편집할 수 있는 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 자동 공구 교환 장치에서의 알람 제어 방법.

Images